深海区热液口区和极地海区-厦门大学海洋与地球学院
深海热液喷口生态系统及其环境保护解决路径
深海热液喷口生态系统及其环境保护解决路径深海热液喷口生态系统被认为是地球上最不寻常和最神秘的生态系统之一。
这些喷口位于深海底部，由地壳裂缝上升的高温喷口喷发出的热液组成。
这些热液含有丰富的金属元素、无机化合物和微生物，在这种极端的环境下形成了独特的生态系统。
然而，深海热液喷口生态系统面临着许多环境威胁，如海底矿产开采、底拖网捕捞和污染物排放等。
为了保护这一脆弱的生态系统，我们需要采取一系列措施来解决环境问题。
首先，建立保护区是保护深海热液喷口生态系统的重要举措。
通过设立专门的保护区，可以限制开采和捕捞活动，减少人为干扰。
保护区可以提供安全的栖息地，并确保热液喷口生态系统中的物种多样性得到保护。
此外，建立保护区还可以为科学家提供研究这些生态系统的机会，以便更好地了解它们并制定有效的保护措施。
第二，加强监测和科学研究是保护深海热液喷口生态系统的关键。
了解这些生态系统的生态特征、物种组成和生物地球化学循环对于制定保护策略至关重要。
通过使用先进的遥感技术和海洋探测仪器，我们可以实时监测喷口区域的环境变化并收集大量的科学数据。
这些数据可以用于评估环境风险、指导资源管理和制定保护政策。
第三，加强国际合作是解决深海热液喷口生态系统环境问题的必需。
深海热液喷口分布广泛，涉及多个国家的海域。
没有国家单独的努力是不够的，需要全球范围内的合作来共同保护这一重要资源。
国际合作可以通过共享科研数据、制定共同的保护准则和签订国际协议来实现。
此外，国际组织和机构可以提供技术培训和资金支持，帮助发展中国家加强热液喷口生态系统的保护能力。
第四，加强公众意识和教育宣传是解决深海热液喷口生态系统环境问题的重要步骤。
公众的参与和理解是实现长期保护的关键。
应该通过举办宣传活动、展览和教育讲座等方式，提高人们对深海热液喷口生态系统的认识和重要性。
特别是要加强青少年的教育，培养他们对环境保护的意识和责任感，从小树立保护环境的良好习惯。
综上所述，深海热液喷口生态系统是地球上非常特殊和脆弱的生态系统。
深海区热液口区和极地海区
第十一章 深海区、热液口区和极地海区第一节 大洋区大洋区(oceanic zone)指大陆架边缘以外的水体，它与大陆架上方的水体是相连的， 大洋区是海洋的主体。
由于大陆架边缘的深度一般为 200 m，因此也将 200 m 以深的水 体称为深海(deep sea)。
大洋区是地球上最大的生态区，约占地球表面积的 50%。
相对于 近岸浅海区而言，大洋区的环境是相对稳定的。
人类对大洋区(特别是深海区)的了解非 常有限，这是由于大洋区涵盖的水域过于巨大，使得人类对其进行探索的难度不亚于探 索外层空间。
同时，这片未知领域的水深也对研究工作构成了一个重要障碍。
一、主要环境特征 尽管从表面上看，大洋区是一片一望无际的、简单而一致的水平面。
实际上大洋区 并非完全一致，是一个极其复杂的系统，受到各种外界因素的影响，存在不同空间和时 间尺度上的变化。
1．光照 大部分大洋表层的阳光充足，浮游植物可以在那里进行光合作用。
透光层的下方是 大洋最主要的部分，那里没有光线，不能进行光合作用，生物所需的能量主要来自上层 水体中的生源有机碎屑。
2．温度 大洋区在表层水和深层水之间常有温跃层存在，其厚度从几百米至上千米。
在温跃 层的下方，水温低、变化小，大多数深海区的温度在 2℃左右。
1500 m 以深的水温基本 上是恒定的低温（-1~4℃） ，最低温度（-1.9℃）位于南极洲下方。
3．溶解氧 表层溶解氧含量较高，都接近饱和状态，在 500~800 m 之间出现氧最小值的水层， 这主要是由于生物的呼吸消耗和缺少与富氧水交换的机会。
大洋更深的水体是由北极和 南极富氧表层冷水下沉而来的，加上深水区生物数量少，氧的消耗相应减少的缘故，所 以含氧量增高。
2000 m 以下水体中的溶解氧含量相对稳定， 约为 5 mg/L。
到了深海底部， 氧含量又有下降，因为那里生物栖息密度相对地高一些。
4．水压 海水压力随深度的增加而增加（每深 10 m，压力增加 1 个大气压） ，大部分深海区 的压力在 200~600 个大气压范围。
深海热液生物群落研究综述
需要不停地迁徙.
1. 7 呼吸速率高、种群生长快
现场测定 表 明 微生 物 的 新陈 代 谢 的速 率 非常 高 [ 32, 33 ] . 喷口巨型动物的 呼吸速率也很高, 至少可以 和浅水中生物相提并论 [ 34- 36] .
根据对生活在加拉帕戈斯裂谷 海底热液口的一 种蛤 ( C. m agnif ica)和贻贝 (B. therm ophilus)的研究, 显 示它们的生长速率与它们的浅水近缘种 (M ytilus calif orn ianus, G eukensia d em issa) 相当, 但比大西洋深海非 热液口的另一种深海蛤 (T indaria callistiform is)约大 3 个数量级 (图 3) [ 37] . 放射性年代测定结果也表明, 22 cm 的贻贝年龄只在 7年左右 [ 28 ] . 根据这些资料可以 认为热液生物 的生长速率可以与海洋环境中已知的 最高速率相比.
( 1. 浙江大学环境与资源学院, 浙江 杭州 310028; 2. 国家海洋 局第二海洋研究所, 浙江 杭州 310012; 3. 国家海洋局海洋生态系统与生物地球化学重点实验室 , 浙江 杭州 310012)
摘要: 深海热液口吸其生物群落自 1977年发现以来, 受到海 洋学界 和生物 界的广 泛关注, 并在 热液生 物生理、生态 和
上海海洋大学海洋生态学 Chapter 011 深海区、热液口区和极地海区
一、主要环境特征
光照
真光层 弱光层
温跃层 最小值层
无光层
恒温层 富氧层
温度
混合层
溶解氧
饱和层
水压
每深10 辐散\辐聚 冷涡\暖涡
二、深海动物对环境的适应机制
对黑暗的适应
许多深海动物通过发光器产生它们自己的光线（如灯笼鱼和星光 鱼等）。
对食物稀少的适应
神经系统
肌节 骨骼 鳔
发达
发达 骨化完全，有鳞 有，发达
不发达
不发达 骨化不全，常无鳞 无，退化
鳃
肾 心脏
鳃丝数多，鳃板数多
较大，肾管数多 大
鳃丝数多，鳃板表面小
较小，肾管数少 小
第二节 深海底
一、深海底地貌和沉积物
深海底是指大陆架以外的海底，包括大陆坡、大陆隆、大洋 中脊、大洋盆地和海沟等地质构造。深海底的地貌远比陆地 的复杂、壮观。 绝大多数深海底覆盖大量细质软泥，构成深海生物的最主要 生境类型。陆地岩石的分解、海洋动物的残骸、海水中的化 学反应、来自大气层的微粒等等，都是海底沉积物的来源。 深海沉积物可分为两种类型。一种是黏土颗粒，主要位于贫 营养水体（如大洋中部的环流区）下方；另一种为生源软泥 （biogenic ooze），位于高生产力的表层水体下方，含超过 30％的生物骸骨，主要有硅质软泥和钙质软泥两类。
第十一章 深海区、热液口区和极地海区
第一节 大洋区
大 洋 区 (oceanic zone) 指 大 陆架边缘以外的水体，它与 大陆架上方的水体是相连的， 大洋区是海洋的主体。由于 大陆架边缘的深度一般为200 m，因此也将200 m以深的水 体称为深海(deep sea)。大 洋区是地球上最大的生态区， 约占地球表面积的50%。相 对于近岸浅海区而言，大洋 区的环境是相对稳定的。
海洋底部的热液喷口研究
海洋底部的热液喷口研究随着科技水平的不断提高，人们对于地球深海的探索也越来越深入。
尤其是对于海洋底部的热液喷口的研究，不仅具有重要科学价值，还能够为我们认识地球的内部结构、了解宇宙中生命的起源提供重要资源。
一、热液喷口的原理热液喷口是海底与地球内部热能交流的重要通道，是一个充满神秘的世界。
在这里，地球深处的高温高压和寒冷深海的气候环境形成了一个独特的生态系统，拥有着众多独特的生态与地质现象。
热液喷口是由地球内部高温熔岩与水交流而产生的，其温度可达1000度以上，释放的能量能够支撑周边生态环境的独特性，同时也是一种重要的地质资源。
二、热液喷口的发现在20世纪70年代末，人们在地球深海发现了第一个热液喷口，如今全球已知热液喷口数量超过700个，其中以东太平洋成为热液喷口发现最密的地区，其次是大西洋和印度洋。
无论在何种地区，热液喷口的环境条件都十分苛刻，通常位于水深千米以内，平均水温也只有2℃左右。
因此，热液喷口的研究多由潜水器完成，对于设备的要求也极高。
三、热液喷口的生态热液喷口的生态范围可以被称作“海底高速公路”，其中包含数百种独特的生物种，主要分布在热液喷口周边的“黑烟囱”附近。
这些生物群落具有多样性和独特性，其中包含了蠕虫、贝类、脊椎动物等众多生物。
最为特别的是，它们生长的过程是依赖于热液和化学能量的转换，不需要光合作用和低温盐水，这对于人类对生命起源的认识有很大的启示价值。
四、热液喷口的岩石资源除了丰富的生态资源，热液喷口所在的周边地区也具有极高的岩石资源价值。
热液喷口周边主要是由硫化物型矿床、氧化铜铅锌矿与锰结核矿三种矿床组成的。
硫化物型矿床是由黄铁矿、菱锌矿等硫化物组成，可用于铅锌合金制造和铬合金制造。
氧化铜铅锌矿是由含液态尘的热液所形成的，具有丰富的硫化物和金属质量。
锰结核矿含高锰酸盐、锰铁品等质量，而锰广泛应用于化学、电工和金属冶炼等领域。
总的来说，热液喷口的研究具有很高的科学探索价值和资源利用价值，不仅能够提供更多关于地球内部结构的信息，也能够帮助我们认识地球历史和生命起源的奥秘。
深海生态系统科普专题（二）穿过水层，走进深海——大海深处的生命绿洲
深海生态系统科普专题（二）穿过水层，走进深海——大海深处的生命绿洲
撰文｜以南
“阿尔文”号
“挑战者”号科学考察船加拉帕格斯附近海域
加拉帕格斯海域附近的海龟深海热液生态系统
周围连续堆积，最终形成像“烟囱”一样的形状。
热液口温度可达350~400℃，并含有大量的硫化氢，对于大多数生物而言，这种气体极具致命性，但却是部分化能自养微生物维持生命所需的能源。
热液生态系统主要受三个因素影响：温度、压力和营养浓度。
在水温60—110℃区域分布着多种细菌；在20—40℃区域，生活着大量的蠕虫动物；在2—15℃区域，生物种类繁多，包括蛤类和虾类。
生微生物有时能占到蠕虫营养体
25%以上的体积。
这种共生模式在热液口十分
常见，与周围的海底相比，热液
喷口区的生物密度要高出1万到
10万倍，詹姆斯·卡梅隆在他的
纪录片《深海异类》中说：“这
种聚会在下面的黑暗中已进行了
几十亿年，与我们毫无关系，即
使太阳明天消失，它们也不在
意。
”
2011年2月17日，“大洋一
号”首次正式使用我国自主研发
深海冷泉生态系统
冷泉是指来自沉积界面以
下，成分以水、碳氢化合物（甲
烷为主）、硫化氢和细粒沉积
物为主的低温流体（通常只有
几℃），以渗漏、喷涌或扩散的
方式向海底面运移，并在甲烷渗
漏区滋养了大量化能自养生物群
落的一种海底环境。
早在1979
年，美国科学家就发现了生长有
重晶石和管虫的海底流体渗漏区
域，称为“低温热液”；1983
年，美国科学家在墨西哥湾东边
海山三维模型
冷水珊瑚。
海洋生态学习题
海洋生态学习题第一章生态系统及其功能概论1. 生态系统概念所强调的核心思想是什么？2. 生态系统有哪些基本组分，它们各自执行什么功能？3. 生态系统的能量是怎样流动的，能流过程有哪些特点？4. 生态系统的物质是怎样循环的，有哪些特点？5. 生态系统是怎样实现自校稳态的？6. 能进行光合作用的生物出现后对促进生物进化、增加地球上的生物多样性有何重大意义？7. 何谓生态系统服务？生态系统服务有哪些基本特征？8. 生态系统服务的理论对处理人类与自然关系的实践有何指导意义？第二章海洋环境与海洋生物生态类群1．为什么说海洋是地球上最大的生态单位？联系海洋主要分区说明海洋在纬度、深度和从近岸到大洋等三大环境梯度特征。
2. 海水的溶解性、透光性、流动性及pH缓冲性能对海洋生物有何重要意义？3. 简要说明大陆边缘沉积与深海沉积类型的差别。
4. 海洋浮游生物的共同特点是什么？5. 按个体大小可将浮游生物划分为哪些类别？这样划分的类别有何重要生态学意义？6. 海洋游泳动物包括哪些主要门类？说明鱼类生活周期中的洄游行为及其意义。
7. 生活于大洋中层和深层的鱼类在身体结构上有什么特征？8. 结合底栖生物的生活方式谈谈海洋底栖生物种类繁多的原因。
第三章海洋主要生态因子及其对生物的作用1. 什么叫环境和生态因子？2. 何谓限制因子？说明利比希最小因子定律和谢尔福德耐受性定律的主要内容。
3. 如何用辨证统一的观点来理解生物与环境的关系？4. 简述光在海洋中的分布规律及其主要生态作用。
5.为什么说浮游植物辅助色素对利用太阳光有重要作用？6. 简述海水温度的水平和垂直分布规律及其主要生态作用。
7. 简述大洋表层环流模式及海流的生态作用。
8. 说明海洋中盐度分布及其生态作用。
9．说明海水中O2、CO2的来源与消耗途径。
为什么说pH值可作为反映海洋生物栖息环境化学特征的综合指标？第四章生态系统中的生物种群与动态1. 什么是种群？种群有哪些与个体特征不同的群体特征？2. 什么叫阿利氏规律？种群的集群现象有何生态学意义？3. 动态生命表与静态生命表有什么不同？为什么说应用生命表可以分析种群动态及其影响因素？4. 种群逻辑斯谛增长模型的假设条件是什么？为什么说该模型描述了种群密度与增长率之间存在的负反馈机制？5. r-选择者和K-选择者的生活史类型有哪些差别？举例说明种群生活史类型的多样化。
深海热液喷口微生物群落代谢途径的系统生物学分析与新型生物活性物质的挖掘
深海热液喷口微生物群落代谢途径的系统生物学分析与新型生物活性物质的挖掘摘要深海热液喷口是地球上最极端的生态系统之一，以其高压、高温、无光、富含硫化物和重金属等恶劣环境著称。
然而，热液喷口却孕育着独特的生命形式，其中微生物群落扮演着重要的角色。
这些微生物通过复杂的代谢网络适应了极端环境，并形成了独特的生态系统。
本文将运用系统生物学方法，对深海热液喷口微生物群落代谢途径进行分析，并探索新型生物活性物质的挖掘潜力。
关键词：深海热液喷口，微生物群落，代谢途径，系统生物学，生物活性物质1. 引言深海热液喷口是海底火山活动或地热活动产生的热液喷发口，通常位于洋中脊、火山弧或大陆边缘。
热液喷口释放出高温、富含硫化物和金属的流体，为周围水体提供能量和营养物质，并形成独特的生态系统。
深海热液喷口微生物群落是这些生态系统的重要组成部分，它们在碳、氮、硫等元素循环中发挥着重要作用。
1.1 深海热液喷口生态系统的特点深海热液喷口生态系统具有以下特点：*极端环境：高压、高温、无光、富含硫化物和重金属。
*化学自养：微生物利用无机化合物作为能量来源，进行化学自养。
*多样性：拥有多种类型的微生物，包括细菌、古菌和真菌。
*相互作用：微生物之间存在复杂的相互作用，形成共生关系。
1.2 深海热液喷口微生物群落的重要性深海热液喷口微生物群落对整个海洋生态系统具有重要意义：*元素循环：参与碳、氮、硫等元素的生物地球化学循环。
*能量流动：通过化学自养作用将无机能量转化为生物能量。
*生物多样性：丰富了海洋生物多样性，为其他生物提供食物来源。
*药物资源：微生物产生多种生物活性物质，具有潜在的药物开发价值。
2. 系统生物学分析方法系统生物学是研究生物系统整体行为的学科，它利用数学模型、计算机模拟和实验数据，对生物系统进行全面的分析。
在深海热液喷口微生物群落研究中，系统生物学方法可以帮助我们：*构建代谢网络：识别微生物群落中所有参与代谢的基因、蛋白质和反应。
深海的奇观热液喷口与黑烟囱生态系统
深海的奇观热液喷口与黑烟囱生态系统深海的奇观——热液喷口与黑烟囱生态系统深海，是地球最神秘的一片领域。
黑暗、高压、极低温等极端环境，让深海成为了人类探索的最后一片未知领域。
然而，在这片被遗忘的深渊中，存在着一个个令人惊叹的自然奇观——热液喷口与黑烟囱生态系统。
一、热液喷口：深海的泉眼热液喷口，是指海底火山口周围喷发的高温水柱。
它们可以喷出高达400摄氏度的水，比沸点还要高。
这不可思议的高温来自海底深处的地幔热流，热液在与寒冷海水的混合下形成了奇特的热化学环境。
热液喷口周围形成了一种特殊的热液喷口生态系统，这里生活着一大群适应了高温、高压环境的生物。
它们包括热液喷口虫、热液蝾螈等，它们是生命的奇迹，也是科学家们的探索重点。
二、黑烟囱：深海的“天然厂房”黑烟囱，是指在热液喷口周围形成的巨大矿物质柱状结构。
由于热液含有大量的硫化物等矿物质，当热液与海水相遇时，就会发生化学反应，形成这些黑色的烟囱。
黑烟囱不仅仅是一种美丽的自然景观，更是一个庞大的生态系统。
黑烟囱内部有丰富的微生物群落，它们依靠硫化物等物质进行化学合成作用，完成生命活动。
这种以化学能为基础的生态系统被称为“化能生态系统”，与我们熟悉的光合作用生态系统存在着很大的区别。
三、生态奇迹：适应与探索热液喷口与黑烟囱生态系统是地球上最为特殊的生态系统之一，它们存在于极端的深海环境中，生物在这里进行了全新的进化适应，形成了一个个独特的生态奇迹。
在这里，生物从阳光依赖性的光合作用转为化学反应的化能作用为基础，通过吸收热液中的氧化物和硫化物等能量来源，进行化学合成。
这种全新的能量转化方式，使得这些生物能够在没有阳光的深海中生存下去。
科学家们对深海生态系统的研究也在不断深入。
他们发现，深海生态系统中的生物具有很强的适应能力，甚至有一些生物体现出了潜在的医药价值，这为人类的健康和生命延展提供了新的可能性。
然而，深海的奇观也面临着重大的威胁。
气候变化、海洋污染、过度捕捞等问题，都给深海生态系统带来了严重的破坏。
深海热液喷口的发现与研究
深海热液喷口的发现与研究刚刚过去的2021年5月，一组研究团队发表在《自然》上的研究成果引来了全球关注：他们在南大洋深海发现的一处热液喷口群体，让世界再次注目到了深海科学的前沿。
热液喷口不仅联通着大洋海底下的千姿百态的生态系统，而且也对人类生活与生产具有极其重要的意义，因此深海热液喷口的发现与研究具有重要的科学意义和人类应用价值。
本文就着眼于深海热液喷口的发现与研究，展开一番细致的探究。
一、深海热液喷口的发现热液喷口指的是热水从海底喷出的口子，通常分布在海底火山口附近，每年有成千上万个热液喷口在海底喷发，这是因为水与地球内部的岩浆接触后，在极高的压力和温度条件下，发生化学反应产生的。
深海热液喷口是在大洋中发现的、自然界独特而极为神秘的生态群落，它们在自生自灭、富含硫磺、色彩缤纷的环境中，孕育出了庞大的生命群落。
深海热液喷口首次被发现还是源于20世纪70年代。
当时，科学家们刚刚开始使用摄影机、有线遥控器、潜水艇等现代科技设备，展开对深海生物的探寻。
在使用摄影仪器向深海底拍照的过程中，他们偶然地发现了出现在照相机镜头上的一些奇特的生物群落。
之后，科学家们开始使用记录成像仪、听觉设备等先进工具，深入研究这些生态群落，慢慢揭开了深海热液喷口的神秘面纱。
目前，深海热液喷口的发现已经遍及全球，涉及的深度也从最开始的1500米以下，发展到现在8000米左右的极深海域。
除了南大洋、北大西洋这些相对发现较早的研究区域外，科学家们也在近年来开始逐渐将研究重心转到了印度洋、太平洋等新发现的深海热液喷口聚集区域。
二、深海热液喷口的研究历程深海热液喷口为科学界的研究者们开启了一扇全新的物种形成与生态系统形成的大门，它的发现和研究功不可没。
深海热液喷口的研究历程大概包括以下几个方面：1.深海热液喷口生态群落的发现深海热液喷口生态群落由很多生物组成，有的在根部近侧寄生，有的在接触到热液流的边缘，有的随热液流涌出。
研究者们发现了一些新物种，其中包括以前外科医生所未曾进入过的环节动物抄动物纲，以及在太平洋盆地底部发现的深海细菌。
海洋地理：探究海底的地形和地貌教案
海洋地理教学内容之一即为探究海底的地形和地貌。
随着科技的不断进步，探险家们对海洋深处的了解也愈发深入。
本篇文章将从以下方面展开：一、海底地形的基本特点二、海洋地貌的分类和特点三、海底热液喷口与黑色烟囱四、海底山脉五、海底峡谷一、海底地形的基本特点海洋深处的地形与陆地截然不同，海底主要分为大洋海底和海岸平原两种类型。
大洋海底以广阔、平坦的亚平面而著名，其平均水深为3800余米，构成属于大洋地壳的海洋地层。
该地区主要由洋脊构成。
海床还分为大陆边缘、海山和海沟等几种类型。
海岸平原则在地球上广泛分布，包括大陆架、大陆斜坡、大陆坡和深海平原等，其特征是平坦开阔，水深较大，分布广泛。
而海底地形的形成原因主要有海洋构造、断层降落和沉积物淤积，其中海洋构造又分为海底扩张、洋岛构造和海底隆起等。
二、海洋地貌的分类和特点海洋地貌归结起来，主要是按照海洋地形的类型进行分类的。
一般分为深海平原、海山、海底峡谷、大陆斜坡和大陆架等几种类型。
深海平原：地貌单调，相对平缓，属于典型的水平平原。
海山：起伏的区域，海山也是公认的典型地貌类型之一。
海山通常位于平深处或海洋的基部，面积比较大，海山是海底山系的基础。
海底峡谷：相对于深海平原来说显得异常险峻，较陡峭，具有典型的纵深性特点。
大陆斜坡：具有一定的坡度，大约在在平静海域或区域海上可以发现大小不一的大陆斜坡，由于大陆的高度不同，斜坡的长度也会略有变化。
大陆架：连接整块大陆板块及与海洋交界处的大陆边缘。
形成地理意义在于控制着海洋深处的水流、沉积和地壳活动。
三、海底热液喷口与黑色烟囱热液喷口指的是常温常压下，让水在它们的外部形成的关键化学过程的最终结果。
热液喷口是源于地球的物理和生化过程，写个化学式：H2O + CO2 + (CH4) 热水喷口的现象就产生了。
热液喷口一般位于海底的洋脊、海山、裂谷等地方，是现代海洋科学中的一种新发现。
黑色烟囱是热液喷口的一种表现形式，形状如烟囱，高度不等，多出现在海底附近的寒带洋区，其黑色的原因由于生物和化学物质的大量积累。
4.3海洋与人类课件2024-2025学年高中地理湘教版(2019)必修一
C．2．海我洋国能推源进资海源洋D牧．场海建洋设渔的业主资要源
意义是（ B）
1.强力推进海洋牧场建设，即“科研院所+企业+合作社+渔户” A．摒弃传统渔业模式
相结合的海洋生态混养系统，是以渔业为核心发展，故主要利 用的海洋资源类型是海洋生物资源。2. 应当与传统渔业模式 共存，；现代海洋牧场的生态意义是修复海洋生态环境；海洋
⑵ 查阅相关资料，了解海洋石油污染的处理办法。 常规做法是应用围油设施将石油污染物限制在一定区域内，然后
再应用其他技术将其清除。清除方法按性质可分为3类：物理方法、 化学方法和生物方法。
人类活动对海洋的影响 探究活动
2.海洋虽然远离人类生活的主场所，但是人类 在陆地上任意排放有毒有害物质，不仅会严重 破坏海洋生态环境，而且最终也会危及自身的 生存。根据所学知识，结合图片，阐述该观点 的合理性。
1.说一说，你所了解的人类探索和开发海洋的事例。
海洋渔业、海上石油开采、海水制盐、潮汐发电、填海造陆、海洋航行等。
海洋为人类提供丰富的资源
（一）海洋生物资源 海洋生物资源又称海洋水产资源，是指海洋中蕴藏的经济动物和植物
群体，是有生命、能自行增殖和不断再生的海洋资源。
海洋为人类提供丰富的资源
（一）海洋生物资源 深海热液生物和冷泉生物
探究活动 8.比较图4-28中的两幅图，说说该地区有哪些变化？
迪拜人工岛修建前卫星影像
迪拜人工岛修建后卫星影像
陆地面积扩大、人工岛增加、海岸线变长等。
9.人工岛建成后，会产生哪些优缺点？
优点：拓展了空间，可以缓解土地资源紧张的状况，促进当地服务业和旅游业的发展。 缺点：破坏海湾海洋生物的栖息地，阻止和改变自然洋流，迪拜著名的天然沙滩将面临 被侵蚀的风险。
《深海极端环境探测技术与应用》记录
《深海极端环境探测技术与应用》阅读记录目录一、内容综述 (2)二、深海极端环境探测技术概述 (3)1. 深海极端环境的定义与特点 (4)2. 探测技术的发展历程及现状 (5)3. 关键技术分类 (6)三、深海探测技术 (7)1. 水下机器人技术 (8)2. 声学探测技术 (10)3. 光学探测技术 (12)4. 磁学探测技术 (13)5. 其他探测技术 (14)四、极端环境探测技术及应用领域 (15)1. 高压环境下的探测技术 (16)2. 高温环境下的探测技术 (17)3. 深海热液区的探测技术 (19)4. 深海生物的探测与研究 (20)5. 深海地质与地球科学研究 (22)五、技术应用实例分析 (23)1. 深海矿产资源勘探与开发 (24)2. 深海环境监测与保护 (25)3. 深海科研与探索 (27)一、内容综述深海作为地球上最大的未知领域，其极端的环境条件为科学家们提供了丰富的研究资源。
随着科学技术的不断发展，深海极端环境探测技术与应用逐渐成为研究热点。
本章节将对深海极端环境探测技术的发展历程、现状以及未来趋势进行综述，以帮助读者更好地了解这一领域的整体情况。
自20世纪70年代以来，随着潜水器技术的不断发展，深海探测取得了重大突破。
从最初的有人潜水器，到后来的无人潜水器，再到现在的自主水下机器人，探测设备的性能得到了显著提高。
多种新型技术如声学多普勒技术、计算机图像处理技术等也被广泛应用于深海探测中，大大提高了探测精度和效率。
在深海极端环境探测技术的应用方面，已经涵盖了海洋生物、海洋地质、海洋地球物理、海洋化学等多个学科领域。
通过深海热液喷口等极端环境的详细观测，科学家们揭示了生命起源和演化的奥秘；通过对海底沉积物、岩石等的研究，揭示了地球内部结构与动力学过程；同时，这些数据也为全球气候变化、资源勘探等领域提供了重要依据。
尽管已经取得了显著的成果，但深海极端环境探测仍面临许多挑战。
深海环境的复杂性和不确定性使得探测设备需要具备高度的可靠性和稳定性；此外，深海探测成本高昂，如何实现经济、高效的探测仍然是亟待解决的问题。
海底热液活动与矿产资源勘探
海底热液活动与矿产资源勘探随着科技的不断发展，人类对海洋深处的探索进入了一个新的时代。
在海底的深沉空间中，隐藏着丰富的矿物资源。
而海底热液活动则是其中一种宝贵资源的重要指示物。
本文将就海底热液活动与矿产资源勘探展开讨论，探索其巨大的潜力和未来的发展前景。
海底热液活动是一种地质现象，发生在海底的深水喷口周围的地壳运动。
这些喷口会喷出高温和高压的水体，携带着丰富的矿物质。
由于海底热液活动的特殊性，形成了独特的地质环境，为矿物资源的形成提供了有利条件。
这一地质环境的特殊性也促使矿物资源在海底热液区域的丰度和分布格局与陆地上的矿床有着显著的区别。
科学家们对海底热液活动的发现和研究主要要归功于深海探测技术的突破。
在20世纪70年代末和80年代初，人们通过遥感和岩石采集等手段，首次发现了海底热液区域。
这视乎恢宏壮丽的海底喷口景象震惊了当时的科学界，也为未来的矿产资源勘探打下了坚实的基础。
海底热液活动有着巨大的潜力和价值。
首先，海底热液中所携带的矿物物质种类丰富，在某些特殊情况下，甚至可能存在着罕见金属元素。
这些元素在现代工业中起到了重要的作用，广泛应用于制造高科技产品。
然而，由于天然资源的有限性和陆地矿产资源的逐渐枯竭，海底热液区域成为了人们关注的热点，被视为未来矿产资源的重要补充。
其次，海底热液活动的研究对于地质科学的发展也意义非凡。
通过对海底热液活动的研究，科学家们可以深入了解地球内部的构造和运动机制。
海底热液活动不仅为地球物理学和地质学提供了宝贵的研究材料，而且也促进了地球科学领域的理论创新和技术进步。
然而，海底热液活动与矿产资源的勘探并非易事。
由于海底热液区域的深水环境和复杂地质条件，勘探过程充满挑战。
科学家需要克服海底的高压、低温和强酸性等极端环境，运用先进的技术设备和方法开展工作。
同时，由于海洋环境的不可预知性和不可控制性，很多探测手段无法直接应用于海底勘探。
因此，勘探的成本较高，技术难度较大。
深海热液系统中的生命起源：探索深海热液系统中的极端微生物与生命起源的可能联系
深海热液系统中的生命起源：探索深海热液系统中的极端微生物与生命起源的可能联系摘要深海热液系统是地球上最极端的环境之一，然而，这些看似不宜居的区域却孕育着丰富的生命形式。
本文将深入探讨深海热液系统中极端微生物的独特适应机制，并探讨这些微生物与地球生命起源的潜在联系。
通过对深海热液系统独特环境、极端微生物的代谢特征以及生命起源假说的分析，本文旨在揭示深海热液系统在生命起源研究中的重要地位。
关键词：深海热液系统，极端微生物，生命起源，化学合成，进化1. 引言深海热液系统位于海底板块边界，由海底火山活动形成。
这些系统喷发出富含矿物质的热液，创造出高温、高压、无光的极端环境。
然而，令人惊讶的是，这些看似荒芜的区域却充满了生命。
极端微生物在深海热液系统中茁壮成长，它们独特的生存策略和代谢方式为我们理解生命起源提供了新的视角。
2. 深海热液系统的独特环境深海热液系统具有以下几个显著特征：•高温高压：热液喷口的温度可达数百摄氏度，压力远高于海平面。
•化学能丰富：热液中富含硫化氢、甲烷等化学物质，为微生物提供能量来源。
•无光环境：由于阳光无法穿透深海，热液系统中的生命无法进行光合作用。
这些极端条件对生命构成了巨大挑战，但也为极端微生物的进化提供了独特的机遇。
3. 深海热液系统中的极端微生物深海热液系统中的微生物被称为极端微生物，它们具有以下适应机制：•嗜热性：能够在高温环境下生存和繁殖。
•嗜压性：能够承受高压环境。
•化学合成：利用热液中的化学物质进行能量转化，无需阳光。
这些微生物主要分为两类：古菌和细菌。
古菌是最早的生命形式之一，它们在深海热液系统中的存在暗示着生命可能起源于类似的环境。
细菌则在热液系统中形成了复杂的生态系统，它们与其他生物相互作用，共同维持着这个独特的生态网络。
4. 深海热液系统与生命起源的可能联系深海热液系统被认为是地球生命起源的可能场所之一。
以下几个方面支持这一假说：•化学进化：热液系统中的化学反应可能促进了有机分子的合成，为生命的出现奠定了基础。
(完整版)底栖生物
底栖生物由于其固有的保守的生活史 , 作为海洋生态
系统的重要环节可通过其物种多样性和功能群多样性 , 发现其空间格局和时间变化 , 探讨其对外界胁迫因子 ( 包括自然和人类的干扰 ) 的响应机制 。海洋底栖生物 多样性目前主要的进展和趋势如下 :
(1) 从区域尺度上大型和小型底栖动物的多样性格局 是一条抛物线曲线 ,多样性的高峰值出现在半深海大陆坡 上 。沿着水深的营养盐梯度 , 扰动过程和竞争取代间的 非平衡相互作用是其控制机制 . 在局域尺度上 , 低的食 物供给防止了竞争排除 , 非平衡斑块动力学控制着物种
绝大多数底栖种类生活在不到200m的深度，且 7 热带浅海水域的种类比浅海冷水区多得多。
二、底栖生物
狭义：指海底底下生物，如穴居动物、钻孔动 物；
广义：指与海底生境有关的生物，包括底上 （海藻，帽贝、海百合、珊瑚等；扇贝、虾） 和底下生物。
8
分类1
底内动物 ：是完全或部分生活在底质内的种 类；包括很多蛤类，多毛类及其它无脊椎动物。 通常在软底质群落中占优势。
底上动物 : 是底上生活或附着在海底的动物类 群，约有80%的较大型底栖动物属于本类群。 包括珊瑚、藤壶、贻贝、海星、海绵等。
浅海底动物：对虾、蟹或比目鱼类，生活在海 底又可暂时离开海底游泳的种类。
9
底栖生物生活方式多种多样，根据不同海区，分 为浅海底和深海底两个主要海底环境类型。
一、浅海底栖生物 主要包括潮间带至大陆架边缘内侧海底的所有生 物。该区域的海水温度，盐度和光照条件显示出明显 的不稳定性。固着习性是浅海底栖生物的显著特点。 贝类，大型藻类附着在海底或岩石上，软体动物依靠 吸盘或吸肢吸附。
温度等
15
竞争、捕食，以及 导致成体种群得以 补充的发育类型。
上海海洋大学海洋生态学复习题不完整版
一．名词解释1.海洋生态学：海洋生态学是研究海洋生物与各种海洋栖息地环境间相关关系的科学。
简单地讲就是研究海洋生物生存方式的科学。
（PPt Chapter 000 P25）2.可持续发展：在生存与不超过维持生态系统承载力的情况下，改善让人类的生活质量，发展不应以其他集团或后代为代价，也不应危机其他物种的生存。
P43.利比希最小因子定律：“植物的生长取决于处在最小量状况的必需物质”。
也就是说，低于某种生物需要的最少量的任何特定因子，是决定该生物生存和分布的根本因素。
P484.谢尔福德耐受性定律：生物对各种环境因子的适应有其生态学上的耐受限度，如某一因子的量增加或降低到接近或超过这个限度，生物的生长和发育就受到影响，甚至死亡，因此生物只能在该因子的最小量和最大量之间正常生存。
P485.生态位:是指一种生物在群落中（或生态系统中）的功能或作用，生态位不仅说明生物居住的场所（占据的空间），而且也要说明它吃什么、被什么动物所吃、它们的活动时间、与其它生物的关系以及它对群落发生影响的一切方面。
就是说生态位是某一物种的个体与环境（包括非生物的和生物的环境）之间特定关系的总和。
P956.生境或栖息地:某些特定的生物种群或群落栖息地的生态环境。
P477.碎屑食物链：海洋碎屑主要来源于死亡的海洋动、植物残体以及他们排除的粪团等颗粒有机物，这些颗粒有机物可被食碎屑的消费者利用。
以食碎屑为起点的食物链称为碎屑食物链P1486. 牧食食物链（植食食物链）：通常从活体植物开始，然后是草食动物、一级肉食动物、二级肉食动物等组成的食物链。
8.种群（population）：指特定时间内栖息于特定空间的同种生物的集合群。
种群内部的个体可以自由交配繁衍后代，从而与邻近地区的种群在形态和生态特征上彼此存在一定差异。
种群是物种在自然界中存在的基本单位，也是生物群落基本组成单位。
P669.生物群落(biocoenosis:生物群落简称群落(community)，指一定时间内居住在一定空间范围内的生物种群的集合。
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类别 软体动物 无板亚纲类
腹足类 双壳类 棘皮动物 海百合 海参类
海星 海蛇尾类 须腕动物
鱼类
海沟种类数目 / 3 16 39 / 11 28 14 6 26 4
土 著% / 0 87 85 / 91 68 57 67 85 75
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四、深海底的食物供应
死亡动植物残体 下沉
生长速率极其缓慢，只有热带珊瑚的十分之一
海绵礁
具有三维硅骨架的玻璃海绵 主要出现在寒冷的北太平洋水域
500~3000 m海底 每年2~7 cm的速度生长，寿命很长
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三、深海底的物种多样性
深海底的物种多样性高，大量新种被发现。 土著种的比例很高。 超过6,000 m的超深渊也有很多种类，即使在10,000 m
第二节 深海底
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一、深海底地貌和沉积物
深海底是指大陆架以外的海底，包括大陆坡、大陆隆、大洋 中脊、大洋盆地和海沟等地质构造。深海底的地貌远比陆地 的复杂、壮观。
绝大多数深海底覆盖大量细质软泥，构成深海生物的最主要 生境类型。陆地岩石的分解、海洋动物的残骸、海水中的化 学反应、来自大气层的微粒等等，都是海底沉积物的来源。
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五、深海底栖动物的生物量和生产力
深海底栖动物的生物量明显随深度而下降。 单位面积生物量很低，通常小于0.5 g/m2（湿重），还
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第十一章 深海区、热液口区和极地海区
第一节 大洋区
大 洋 区 (oceanic zone) 指 大 陆架边缘以外的水体，它与 大陆架上方的水体是相连的， 大洋区是海洋的主体。由于 大陆架边缘的深度一般为200 m，因此也将200 m以深的水 体称为深海(deep sea)。大 洋区是地球上最大的生态区， 约 占 地 球 表 面 积 的 50% 。 相 对于近岸浅海区而言，大洋 区的环境是相对稳定的。
对食物稀少的适应
广食性，很大的口、尖锐的牙齿和可高度伸展的颌骨，背鳍上有 发光器官。
对种群稀少的适应
“补雄”
对高压的适应
多数深海动物缺少钙质骨骼，多数鱼类没有鳔。
对柔软底质的适应
长的附肢，丰富的刺、柄和其它的支持方式。
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三、大洋区的生物组成
生产者以“微微型浮游植物”占优势 ，生产力低于近海。 浮游动物基本上是“终生浮游生物”。 大洋上层的动物最为丰富，经济价值比较大的有乌贼、
金枪鱼、鲸等。 大洋水层食物链长，营养物质基本上在透光层矿化和再
循环。 深海也有许多种类，包括多个门类
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大洋中上层鱼类与底层鱼类的身体结构比较(Marshall 1980)
特征 体色
大洋中上层鱼类 体侧银白
大洋底层鱼类 黑
发光器
多而发达
小或退化成为单一诱饵型
上下颌
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一、主要环境特征
光照
真光层 弱光层 无光层
温度
混合层 温跃层 恒温层
溶解氧
饱和层 最小值层 富氧层
水压
每深10 m，压力增加 1个大气压
海流
大洋环流 辐散\辐聚 冷涡\暖涡
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二、深海动物对环境的适应机制
对黑暗的适应
许多深海动物通过发光器产生它们自己的光线（如灯笼鱼和星光 鱼等）。
树叶、海草 和大型海藻
沉积物 向下输送
浮游生物
粪粒 倾弃的渔获物
马尾藻
浮游动物和 鱼类的垂直
迁移
甲壳类蜕皮
大型鱼类 和哺乳类
粪粒和甲壳类的 蜕皮
动物的垂直迁移 导致有机物质加 快向下转移
深海沉积物间隙 水中高含量DOM
图 11.3 深海生物的潜在食物源(引自 Lalli & Parsons 1997)
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6000m之下海沟地区土著种的百分比(引自Barnes & Hughes 1982)
类别 有孔虫 海绵动物 腔肠动物 多毛类 螠虫类 星虫动物 甲壳动物
藤壶 涟虫类 原足类 等足类 端足类
海沟种类数目 128 26 17 42 8 4 / 3 9 19 68 18
土 著% 43 88 76 52 62 0 / 33 100 79 74 83
大型动物：多毛类、双壳类、端足类、等足类、涟虫类 小型动物：线虫类、桡足类、有孔虫类 固着生物：在软质底中十分少见。海扇（柳珊瑚）和海鳃 棘皮动物：蛇尾类和海参类广泛存在 虾蟹类：少，体色鲜红
海底山的生物
食悬浮物的物种如柳珊瑚、海百合、水螅、海蛇尾和海绵的密 集分布。
常常吸引许多大型捕食动物，例如鲨鱼、金枪鱼、海龟和海洋 哺乳动物来此聚集觅食。
的深处，也发现有海葵、海参、多毛类、双壳ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ等底栖 动物。
解释：
1、环境长期稳定导致小生境的分化，每个种有狭窄生态位； 2、捕食性动物不加区别地捕捉被食动物，避免了产生竞争排斥。 3、有的学者认为深海物种多样性水平高是与水温低而导致生物代谢
和生长率低，达到性成熟所经历的时间也长，减少了竞争优势种 的出现机会。
较短
较长
眼
较大
较小或退化
嗅觉器官
雌雄均较发达
雄性发达，雌性退化（钻光鱼及鮟鱇鱼）
神经系统 肌节 骨骼 鳔 鳃 肾 心脏
发达 发达 骨化完全，有鳞 有，发达 鳃丝数多，鳃板数多 较大，肾管数多
大
不发达 不发达 骨化不全，常无鳞 无，退化 鳃丝数多，鳃板表面小 较小，肾管数少
小
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深海沉积物可分为两种类型。一种是黏土颗粒，主要位于贫 营养水体（如大洋中部的环流区）下方；另一种为生源软泥 （biogenic ooze），位于高生产力的表层水体下方，含超过 30％的生物骸骨，主要有硅质软泥和钙质软泥两类。
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二、深海底的生物
深海软质底的主要生物类群
海底山是新物种进化的热点区，也是古老物种的庇护所。
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二、深海底的生物（cont.）
冷水珊瑚礁
分布在200~1000 m、温度介于4~13℃的黑暗深海中，故又称 深水珊瑚
组织中没有依赖于光线的共生藻类，珊瑚虫以洋流带来的颗粒 状有机物质、浮游动物和小的鱼虾作为食物